晶体类型和性质
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化学晶体知识点总结一、晶体的概念晶体是由晶格和晶格点组成的,晶格是晶体由周期性点阵构成的三维空间有序排列而成的规则结构。
晶格点是晶体中原子、分子或离子的位置。
晶体是由晶格点和晶格构成的,在空间中呈规则有序排列的固体。
二、晶体的分类根据晶体的结构和性质,晶体可以分为分子晶体、离子晶体、原子晶体、共价晶体等几种类型。
1. 分子晶体分子晶体是由分子形成的晶体,分子之间通过范德华力进行相互作用。
例如,冰、蓝晶石等。
2. 离子晶体离子晶体是由正负离子形成的晶体,通过静电力进行相互作用。
例如,氯化钠、氧化钙等。
3. 原子晶体原子晶体是由原子形成的晶体,原子之间通过金属键或者共价键进行相互作用。
例如,金属晶体、石墨等。
4. 共价晶体共价晶体是由原子通过共价键形成的晶体,共价键的方向性导致晶体的各项异性,在晶体结构中原子间存在共用电子对。
例如,硅、金刚石等。
三、晶体的结构晶体结构是指晶体中原子、离子或分子的排列方式。
晶体结构分为立方晶系、四方晶系、正交晶系、六角晶系、单斜晶系、三斜晶系六种晶格系统。
四、晶体的性质1. 光学性质晶体在光学上的行为叫做光学性能。
晶体的光学性质是由其晶格的结构和原子排列决定的,包括吸收光能、产生衍射等性质。
2. 热学性质晶体的热学性质是指晶体在高温下的行为,如热膨胀、热导率、热容等。
3. 电学性质晶体在电场中的行为称为电学性能,包括电导率、介电常数、压电效应等。
五、晶体生长晶体生长是指晶体在固相状态下生长的过程。
晶体生长过程包括平衡生长和非平衡生长两种类型。
六、晶体的制备晶体的制备方法主要包括溶液法、气相法、热法、溶胶-凝胶法等。
七、晶体的应用1. 材料领域晶体材料具有优异的物理、化学和光学性能,广泛应用于半导体、光电子器件、激光器件等领域。
2. 医药领域晶体结构可以对分子进行结构表征,用于药物合成和药物性质研究。
3. 能源领域晶体在太阳能电池、锂电池等能源设备中具有重要应用价值。
4. 其他领域晶体还广泛应用于化学分析、生物化学、环境保护等领域。
晶体的五种类型晶体是固体物质中最基本的结构单位,是由原子、离子或分子组成的有序三维排列结构,通常会表现出明显的对称性和周期性,具有独特的物理、化学和光学性质。
晶体具有非常重要的应用价值,在化学、物理、地学、材料科学等领域都有广泛的应用。
本文将介绍晶体的五种类型,分别为离子晶体、共价分子晶体、金属晶体、非金属共价晶体和离子共价晶体。
一、离子晶体离子晶体是由正、负离子按确定的方式排列而成的固体。
离子晶体的原子、离子之间的相互作用力是电吸引力,形成的结构呈离子晶体的晶格。
离子晶体往往是高熔点、高硬度的固体,具有良好的导电、导热性能和高抗化学侵蚀性。
例如,氯化钠(NaCl)、氧化镁(MgO)等都是典型的离子晶体。
二、共价分子晶体共价分子晶体是由分子间的共价键组成的晶体,具有明显的分子性,分子间的弱分子力重叠性质使其具有低熔点、低硬度的特点。
与大多数离子晶体不同,共价分子晶体通常在常温下都是不导电的。
典型的共价分子晶体有二氧化硅(SiO2)、石墨(C)等。
三、金属晶体金属晶体是由金属原子组成的固体。
由于金属原子之间相互较大的共价键跨越整个晶体结构,因此,金属晶体之间的相互作用力基本为金属键。
金属晶体的导电性能非常好,同时也具有优异的导热性能和良好的塑性变形性能。
金属晶体也不易破坏,不易受光化反应的影响。
铜、铁、铝等常见金属都是典型的金属晶体。
四、非金属共价晶体非金属共价晶体除了不同于金属晶体的结论中核心原子种类不同外,其它的与金属晶体相似。
非金属元素间共同构成的共价键及离子间结构在化学中有着广泛的应用。
如硫化氢(H2S)、氨气(NH3)和水(H2O)等分子晶体都属于非金属共价晶体。
五、离子共价晶体离子共价晶体是离子晶体和共价分子晶体的混合物,由正、负离子和分子团按照一定的比例组成。
离子共价晶体的结晶形式介于离子晶体与共价分子晶体之间,具有离子晶体的物理性质,如硬度、熔点,又具有共价分子晶体的化学性质,如静电作用、极性等。
晶体的类型及性质二. 知识重点:1. 复习有关化学键的知识2. 晶体的类型:(1)离子晶体 (2)原子晶体 (3)分子晶体 (4)金属晶体4. 性质与结构的关系:形成晶体的作用力强弱直接影响晶体的物理性质。
5. 常见的几种晶体模型:(NaCl 、CsCl 、干冰、金刚石及2SiO 等)【典型例题】[例1] 下列物质的熔点由高到低排列,正确的是( )A. Cs K Na Li >>>B. CsCl RbCl KCl NaCl >>>C. 2222I Br Cl F >>>D. 金刚石>硅>碳化硅解析:根据晶体类型判断熔沸点高低的规律为:(一般) 原子晶体>离子晶体>分子晶体而同类晶体内熔、沸点高低判断规律是:原子晶体内原子的半径越小,形成共价键的键长短,键能大则键牢固,熔沸点高。
离子晶体内阴、阳离子的半径越小,离子所带电荷越多则形成的离子键越牢固,熔沸点越高。
相同结构的分子形成晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔、沸点越高。
金属晶体的熔沸点高低取决于金属离子的半径和自由电子数,离子半径小,自由电子数多,则熔沸点高。
故应选A 、B 。
答案:A 、B [例2] 下图表示一些晶体中的某些结构,它们分别是NaCl 、CsCl 、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分。
A B CD E(1)其中代表金刚石的是 (填编号字母,下同),其中每个碳原子最接近且距离相等。
金刚石属于 晶体。
(2)其中代表石墨的是 ,其每个正六边形占有的碳原子数平均为 个。
mol 1石墨中碳原子数与所形成的共价键数之比为 。
(3)其中表示NaCl 的是 ,每个+Na 周围与它最接近且距离相等的+Na 有 个。
(4)代表CsCl 的是 ,它属于 晶体,每个+Cs 与 个-Cl 紧邻。
(5)代表干冰的是 ,它属于 晶体,每个2CO 分子与 个2CO 分子紧邻。
晶体的类型与性质一、晶体的通性1.晶体的定义在结晶过程中形成的具有规则外形的固体叫做晶体。
2.晶体的通性⑴晶体的最特征性质——自范性只要条件允许,就会自发地形成规则的凸多面体的外形。
⑵晶体有以下几个基本性质①晶体具有各向异性;一种性质在晶体的不同方向上它的大小有差异,这叫做各向异性。
晶体的力学性质、光学性质、热和电的传导性质都表现出各向异性。
②在一定压力下,晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,只有一段软化温度范围;③晶体能使X射线产生衍射;④晶体有良好对称性。
晶体中可能具有的对称元素有对称中心、镜面、旋转轴、反轴等许多种。
⑶晶体的基本性质由晶体的周期性结构决定的。
二、晶体化学基础知识2.晶体内微粒间的作用⑴化学键:晶体或分子内相邻原子间强烈的相互作用。
①离子键:晶体内阴、阳离子间的静电作用。
离子键只存在于离子晶体内。
离子晶体为大多数盐和碱、金属氧化物等离子化合物。
②共价键:原子间通过共用电子对形成的相互作用。
共价键存在于某些离子晶体、分子晶体、原子晶体内。
共价键分为非极性键:同种非金属元素原子间形成的共价键。
极性键:不同种非金属元素原子间形成的共价键。
③金属键:金属晶体内金属阳离子和自由电子间的相互作用。
金属键只存在于金属单质内部。
⑵分子间作用力①分子间作用力即范德瓦耳斯力, 比化学键弱的多。
②分子间作用力只影响物质(分子晶体)的物理性质。
组成和结构相似的物质随着分子质量增大, 分子间作用力也增大, 其熔、沸点升高。
如:熔、沸点:F Cl Br I<<<2222⑶氢键:只存在于特定分子内的一种比分子间作用力稍强的作用。
不属于化学键。
该特定分子须有N、O、F中的某元素与H元素形成共价键。
3.相似相溶原理组成和结构相似的物质可以相互溶解。
一般地,极性物质易溶于极性溶剂中(如水);非极性物质易溶于非极性溶剂中(如CS2、CCl4)。
4.物质熔沸点的比较及规律:⑴不同类晶体一般地,原子晶体>离子晶体>分子晶体。
一. 教学内容、冰、雪花、冰糖第一节离子晶体分子晶体原子晶体一. 离子晶体:1. 离子化合物(晶体):由阴、阳离子通过离子键而形成的化合物叫离子晶体。
阳离子:、某些过渡金属阳离子如等。
阴离子:、的阴离子、酸根离子如、等。
2. 微粒和作用力:阳离子阴离子3. 性质:因离子键较强,所以一般具有较高的熔沸点,较大的硬度、难于压缩。
固态时不导电,水溶液或熔融状态下导电。
4. 晶体构型:[例1] 为立方体型第一个(前、后、左、右、上、下)(间电荷相等,等效代换)每一个,所以氯化钠,应写为只是其离子最简化,故称其为化学式。
思考:在晶体中,如果将必然增多。
[例2] 观察下图,的晶体结构1个,1个,氯化铯应写为。
小知识:离子间的配位数和什么有关?从以上的例子可以看出,离子间的配位数和阴、阳离子半径比有关。
半径缩至最小,变为为分子晶体。
二. 分子晶体:1. 构成微粒:分子(如、、、、在水中溶解度较大而卤素单质更易溶于有机溶剂中。
思考:分离液体空气是先将空气液化,然后再逐渐升温,问先分离出的是还是答:先分离出然后是都属于分子晶体,的分子间作用力较大,熔沸点较高。
在温度逐渐升高过程中,先是气化而后是分子,它们之间的分子间作用力相联系。
中的四个键。
三. 原子晶体:1. 构成微粒:原子2. 作用力形式:极性键、共价键非极性键、3. 性质:(1)熔沸点高、硬度大(2)不导电、难溶于一些常见溶剂4. 举例:金刚石、晶体、、(金刚砂)5. 晶体构型:由原子通过共价键而形成的空间网状结构。
每一个原子和4个原子成键,键角为(正四面体结构)每六个原子构成一个碳环,成“椅式结构”离子晶体分子晶体原子晶体构成微粒阴、阳离子极性分子非极性分子原子作用力形式离子键分子间作用力共价键性质熔沸点较高较低低高硬度较大较小小溶解性部分易溶于水中相似相溶原理难溶于常见溶剂举例、、金刚石、、、简价:石墨的晶体结构石墨为层状结构,层与层之间以分子间作用力相结合,所以硬度较小,有滑腻感,可做润滑剂。
质对市爱慕阳光实验学校高三化学晶体的类型和性质【本讲主要内容】晶体的类型和性质【知识掌握】【知识点精析】1. 晶体的概念晶体是经过自然结晶而形成的具有规那么几何外形的固体。
自然结晶可以是液态物质降温变成固体的过程,也可是蒸发溶剂析出晶体的过程。
比方:水结成冰,海水蒸发得到的食盐固体。
晶体的宏观结构特点:有规那么的几何外形。
晶体的微观结构特点:构成晶体的微粒空间排列有规那么。
构成晶体的粒子有:分子、原子、离子。
晶体内部粒子间的作用有:离子键〔离子晶体〕、共价键〔原子晶体〕、分子间的作用力〔又叫范德瓦耳斯力,分子晶体〕,甚至氢键〔氢键不是化学健,是一种比拟强的范德瓦耳斯力,特殊的分子晶体,如:冰〕。
2. 晶体的分类根据构成晶体的粒子种类及粒子间的相互作用不同,可将晶体分为假设干类型,如:离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体。
〔1〕离子晶体①离子间通过离子键结合而成的晶体叫做离子晶体。
构成离子晶体的粒子是阴离子和阳离子。
离子晶体中离子间的作用是离子键。
离子化合物的晶体是离子晶体。
②典型离子晶体的结构模型NaCl晶体的结构模型 CsCl晶体的结构模型晶胞的概念:晶体中可以重复的最小单元。
③离子晶体的物理性质由于离子晶体离子键的能量较大,阴阳离子之间具有稳的结合方式,所以离子晶体的硬度较大、难于压缩,具有较高的熔点和沸点。
④离子晶体熔化、溶解过程中,均破坏离子键。
氯化钠晶体熔化变成液态,离子能够自由移动,离子键被破坏;氯化钠晶体溶于水中,电离成自由移动的离子,也破坏了离子键。
离子晶体固态时不导电,但熔化或溶解过程中,均能产生自由移动的阴、阳离子而导电。
〔2〕分子晶体①分子间作用力〔范德瓦耳斯力〕:分子间作用力比化学键弱得多,它对物质的熔点、沸点有影响。
②分子晶体的概念分子间以分子间的作用力相结合的晶体叫做分子晶体。
构成分子晶体的粒子是分子。
构成分子晶体的粒子间的作用是分子间作用力〔即范德瓦耳斯力〕。
由分子构成的物质在固态时都属于分子晶体。
晶体的五种类型晶体是由原子或者分子沿着一定规律排列而成的具有长程有序结构的固体物质。
晶体的类型多种多样,根据其结构和性质的不同,可以将晶体分成五种类型:离子晶体、共价晶体、金属晶体、分子晶体和非晶态材料。
1.离子晶体离子晶体是由阴阳离子组成的晶体,其特点是具有良好的电解质性质。
这类晶体的结构稳定,通常具有高熔点和硬度,是常见的岩石和矿石。
典型的离子晶体包括氯化钠(NaCl)、氧化镁(MgO)和硫酸钙(CaSO4)等。
离子晶体的性质主要由其中阳离子和阴离子的相互排列和结合方式所决定。
2.共价晶体共价晶体是由共价键连接的原子或者分子构成的晶体,其特点是硬度大,熔点高,化学性质稳定。
典型的共价晶体包括金刚石(碳)、硅化铝(Al2O3)和碳化硅(SiC)等。
共价晶体的结构稳定,常用作磨料、切割工具和高温材料等。
3.金属晶体金属晶体是由金属原子以金属键连接而成的晶体,其特点是导电性好、变形性高、具有典型的金属性质。
金属晶体的结构通常为紧密堆积,具有良好的韧性和延展性,是制造工程材料、电子材料和建筑材料的重要基础。
典型的金属晶体包括铁(Fe)、铜(Cu)和铝(Al)等。
4.分子晶体分子晶体是由分子之间的范德华力或氢键连接而成的晶体,其特点是化学性质多变,易溶于溶剂。
分子晶体的结构通常不规则,具有良好的可溶性和透明性,是重要的有机功能材料和药物。
典型的分子晶体包括碘化银(AgI)、萘(C10H8)和苯酚(C6H5OH)等。
5.非晶态材料非晶态材料是指由无序排列的原子或者分子构成的非晶体,其特点是没有明显的长程有序结构,通常具有非晶态固体的性质,如良好的可塑性和韧性。
非晶态材料的结构通常为玻璃状或胶状,常用作包装材料、光学材料和电子材料。
典型的非晶态材料包括玻璃、橡胶和塑料等。
总之,晶体的类型多种多样,每种类型的晶体都具有其独特的结构和性质。
通过研究不同类型的晶体,可以更好地理解晶体的结构和形成机制,为材料科学和工程技术的发展提供重要的理论和实践基础。
1、晶体类型判别:分子晶体:大部分有机物、几乎所有酸、大多数非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物。
原子晶体:仅有几种,晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石、金刚砂(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、石英等;金属晶体:金属单质、合金;离子晶体:含离子键的物质,多数碱、大部分盐、多数金属氧化物;2、不同晶体的熔沸点由不同因素决定:离子晶体的熔沸点主要由离子半径和离子所带电荷数(离子键强弱)决定,分子晶体的熔沸点主要由相对分子质量的大小决定,原子晶体的熔沸点主要由晶体中共价键的强弱决定,且共价键越强,熔点越高。
3晶体熔沸点高低的判断?(1)不同类型晶体的熔沸点:原子晶体>离子晶体>分子晶体;金属晶体(除少数外)>分子晶体;金属晶体熔沸点有的很高,如钨,有的很低,如汞(常温下是液体)。
(2)同类型晶体的熔沸点:①原子晶体:结构相似,半径越小,键长越短,键能越大,熔沸点越高。
如金刚石>氮化硅>晶体硅。
②分子晶体:组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越强,晶体熔沸点越高。
如CI4>CBr4>CCl4>CF4。
若相对分子质量相同,如互为同分异构体,一般支链数越多,熔沸点越低,特殊情况下分子越对称,则熔沸点越高。
若分子间有氢键,则分子间作用力比结构相似的同类晶体强,故熔沸点特别高。
③ 金属晶体:所带电荷数越大,原子半径越小,则金属键越强,熔沸点越高。
如Al >Mg >Na >K 。
④ 离子晶体:离子所带电荷越多,半径越小,离子键越强,熔沸点越高。
如KF >KCl >KBr >KI 。
1.60C 与现代足球(如图6-1)有很相似的结构,它与石墨互为 ( ) A .同位素 B .同素异形体 C .同分异构体 D .同系物2.下列物质为固态时,必定是分子晶体的是 ( )A .酸性氧化物B .非金属单质C .碱性氧化物D .含氧酸 3.金属的下列性质中,不能用金属晶体结构加以解释的是 ( ) A .易导电 B .易导热 C .有延展性 D .易锈蚀4.氮化硅(43N Si )是一种新型的耐高温耐磨材料,在工业上有广泛的用途,它属于 ( ) A .原子晶体 B .分子晶体 C .金属晶体 D .离子晶体5.水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。
晶体初中物理归纳总结晶体是一种具有高度有序结构的物质,由原子、分子或离子按照规则排列而成。
在初中物理学中,对晶体的性质和特点进行了一系列的学习和总结。
本文将对晶体的结构、性质以及应用进行归纳总结。
一、晶体的结构晶体的结构是由具有高度有序排列的原子、分子或离子构成的。
根据晶体的结构,可以将其分为离子晶体、分子晶体和原子晶体三种类型。
1.离子晶体离子晶体是由常见的阴离子和阳离子按照一定的比例排列构成的。
离子晶体的结构特点是离子之间具有强烈的电吸引力,形成了稳定的晶体结构。
2.分子晶体分子晶体由分子按照一定的规则有序地排列而成。
分子晶体的结构特点是分子之间通过分子间力相互作用,形成了晶体的结构。
3.原子晶体原子晶体是由原子按照一定的规则有序地排列而成。
原子晶体的结构特点是原子之间通过键合作用相连,形成了晶体的结构。
二、晶体的性质晶体具有一系列特殊的物理性质,这些性质直接与晶体的结构密切相关。
1.透明性大部分晶体在物理上是透明的,能够通过更多的光线,对光线有较好的折射和反射效果。
2.折射性晶体的结构使其具有较高的折射率,能够将入射光线的路径发生弯曲。
不同类型的晶体对光线的折射程度有差异。
3.双折射性部分晶体具有双折射性,即入射光线经过晶体时会分为普通光和异常光两束。
4.脆性晶体的结构使其具有较强的脆性,容易在外力作用下发生断裂。
5.共振效应晶体中的原子或离子具有特定的振动频率,当外界电场频率接近晶体的振动频率时,晶体会表现出共振效应。
三、晶体的应用晶体具有独特的结构和性质,在许多领域中有广泛的应用。
1.光学器件由于晶体具有较高的折射率和透明性,被广泛应用于各种光学器件,如镜片、棱镜和透镜等。
2.半导体器件某些晶体具有半导体特性,可以用于制造半导体器件,如晶体管、二极管和光伏电池等。
3.电子钟晶体中的石英常被用于电子钟的制造,因其具有稳定的振荡频率,可以精确计时。
4.电子元件晶体的特殊性质使其成为电子元件的重要组成部分,如晶体振荡器、晶体滤波器和晶体谐振器等。
晶体百科名片晶体即是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。
目录展开概述晶体有三个特征(1)晶体有整齐规则的几何外形;(2)晶体有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持晶体不变;(3)晶体有各向异性的特点。
固态物质有晶体与非晶态物质(无定形固体)之分,而无定形固体不具有上述特点。
晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体,具有长程有序,并成周期性重复排列。
非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体,具有近程有序,但不具有长程有序。
如玻璃。
外形为无规则形状的固体。
晶体的共性合成铋单晶1、长程有序:晶体内部原子在至少在微米级范围内的规则排列。
2、均匀性:晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。
3、各向异性:晶体中不同的方向上具有不同的物理性质。
4、对称性:晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。
5、自限性:晶体具有自发地形成封闭几何多面体的特性。
6、解理性:晶体具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质。
7、最小内能:成型晶体内能最小。
8、晶面角守恒:属于同种晶体的两个对应晶面之间的夹角恒定不变。
晶体组成组成晶体的结构微粒(分子、原子、离子)在空间有规则地排列在一定的点上,这些点群有一定的几何形状,叫做晶格。
排有结构粒子的那些点叫做晶格的结点。
金刚石、石墨、食盐的晶体模型,实际上是它们的晶格模型。
晶体按其结构粒子和作用力的不同可分为四类:离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。
固体可分为晶体、非晶体和准晶体三大类。
具有整齐规则的几何外形、固定熔点和各向异性的固态物质,是物质存在的一种基本形式。
固态物质是否为晶体,一般可由X射线衍射法予以鉴定。
晶体内部结构中的质点(原子、离子、分子)有规则地在三维空间呈周期性重复排列,组成一定形式的晶格,外形上表现为一定形状的几何多面体。
组成某种几何多面体的平面称为晶面,由于生长的条件不同,晶体在外形上可能有些歪斜,但同种晶体晶面间夹角(晶面角)是一定的,称为晶面角不变原理。
晶体的类型1 结晶结晶是物理化学中有序分子组织,可按单元晶体,网晶体和晶体液以及其他方式进行分类。
它有单质晶体、复合晶体以及晶液等类型,可以是流动固体、固体溶剂和离子溶液等物质。
它们有着不同的结构特征以及相应的物理性质。
2 晶体类型1. 单质晶体:是由单一的原子或离子分子所构成的晶体,如碳酸钙、铝矿、石英、汞灰石和四方水晶等,它们的晶体结构比较简单,由能够形成分子簇小结构的原子组成。
2. 复合晶体:是由离子或分子组成的晶体,其中离子和分子之间形成规则的晶体排列,例如有机晶体、块状晶体、点阵晶体等。
3. 晶液:晶液是固态物质的液态形式,由有序排列的磁性晶体矿物构成,具有晶体的特性,但又有液体的灵活性。
3 区别1. 构造的不同:单质晶体由原子或分子组成,而复合晶体由离子和分子组成;晶液是晶体的液态形式,由有序磁晶矿物组成,类似于固体状态。
2. 物理性质的不同:对比单质晶体和复合晶体,单质晶体的熔点通常比复合晶体低。
晶液比其他结晶形式的物质更具流动性,可以把其他物质溶解起来。
3. 热稳定性的不同:单质晶体更稳定,而复合晶体和晶液则容易受到热量的影响。
因此,在高温下,中性物质可以转变为其他形式,而单质晶体仍可以保持稳定。
4 应用结晶具有重要的科学意义和工业应用,这些晶格结构及其物理性质将决定所研究物质的关键应用性能。
工业界常常使用晶体材料以改善以下性能:结晶的组成可以影响到化学和物理性能,如导电率、密度、硬度、结晶时间、折射率等;晶体形状也受调控,如上下抛物面、圆锥、柱体、棱柱和球形等;某些晶体的表面也可以实现光的控制,这对于制备太阳能电池、冷光灯和电子显示屏有重大意义。
因此,结晶是各种科学研究以及工业应用中必不可少的一环,对于对结晶了解、掌握和利用很有必要。
初中化学晶体知识点总结初中化学中的晶体主要分为两大类:分子晶体和原子晶体。
晶体是由原子、离子或分子按照一定的规律排列形成的具有周期性结构的固体。
了解晶体的结构和性质对于深入理解化学知识至关重要。
一、分子晶体分子晶体是由分子通过分子间力(如范德华力、氢键等)相互结合形成的晶体。
这类晶体的特点是熔点和沸点较低,硬度较小,易挥发。
典型的分子晶体包括水、冰、盐等。
1. 分子间力- 范德华力:非共价性质的力,包括诱导力、取向力和色散力(伦敦力)。
- 氢键:一种特殊的偶极-偶极相互作用,当氢原子与电负性较大的原子(如氧、氮、氟)形成共价键时,会在分子间形成氢键。
2. 晶体结构- 分子晶体的排列通常是无规则的,但在某些情况下,分子可以按照特定的几何形状排列,形成规则的晶体结构。
- 水分子在冰晶体中的排列形成了六角形的结构,这是氢键作用的结果。
3. 物理性质- 熔点和沸点:分子晶体的熔点和沸点通常较低,因为分子间力相对于化学键较弱。
- 硬度:分子晶体的硬度较小,易于切割或破碎。
- 挥发性:分子晶体易挥发,尤其是那些分子间力较弱的物质。
二、原子晶体原子晶体是由原子通过共价键结合形成的晶体。
这类晶体的特点是熔点和沸点较高,硬度较大,不易挥发。
典型的原子晶体包括金刚石、硅晶体等。
1. 共价键- 共价键是由两个或多个原子共享电子对形成的化学键。
- 共价键的类型包括单键、双键和三键,它们的性质取决于共享电子的数量和排列方式。
2. 晶体结构- 原子晶体的结构可以是简单的立方、六方或四方晶系,也可以是更复杂的结构。
- 金刚石是一种典型的原子晶体,其碳原子以四面体结构排列,形成了非常稳定的晶体结构。
3. 物理性质- 熔点和沸点:原子晶体的熔点和沸点较高,因为共价键非常强。
- 硬度:原子晶体的硬度较大,例如金刚石是自然界中已知的最硬物质。
- 挥发性:原子晶体不易挥发,因为需要破坏强大的共价键才能使原子分离。
三、晶体的性质和应用1. 晶体的对称性- 晶体的对称性是指晶体结构在空间中的对称操作,如旋转对称、镜面对称等。
第一单元晶体的类型与性质第一节离子晶体、分子晶体和原子晶体【教学目的】1.使学生了解离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
2.使学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系。
3.初步了解分子间作用力、氢键的概念及氢键对物质性质的影响。
4.培养学生的空间想像能力和进一步认识“物质的结构决定物质的性质”的客观规律。
【教学重点】离子晶体、分子晶体和原子晶体的概念;晶体的类型与性质的关系。
【教学难点】离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型。
【教学用具】多媒体电教设备、投影仪、自制课件、晶体模型等。
【课时安排】3课时。
第一课时离子晶体第二课时分子晶体第三课时原子晶体【教学方法】观察、对比、分析、归纳相结合的方法。
【教学过程】第一课时【复习提问】在高一年级时,我们已经学习了化学键的有关知识。
化学键是如何定义和分类的?(化学键:相邻的原子之间强烈的相互作用叫做化学键。
)【回答】(教师矫正)【副板书】【提问】什么是离子化合物?什么是共价化合物?(含有离子键的化合叫离子化合物;只含有共价键的化合叫共价化合物。
)【练习】1.指出下列物质中的化学键类型。
KBr、CCl4、N2、CaO、H2S、NaOH2.下列物质中哪些是离子化合物?哪些是共价化合物?哪些是只含离子键的离子化合物?哪些是既含离子键又含共价键的离子化合物?Na2O、KCI、NH4Cl、HCI、O2、HNO3、Na2SO4【讲解】我们也可以用化学键的观点概略地分析化学反应的过程。
可以认为,一个化学反应的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
通常认为旧键断裂过程为吸收能量过程,而新键形成为放出能量过程,能量的变化在化学反应中通常表现为热量变化,所以化学反应过程通常伴随着热量的变化。
化学键对化学反应中能量的变化起着决定作用。
当今社会,人类所需能量绝大部分由化学反应产生,由此可见,研究化学键对物质性质的影响是多么重要啊!【引言】我们日常接触很多的物质是固体,其中多数固体是晶体。
什么是晶体呢?【简介】晶体:内部原子(或分子、离子、原子集团)有规则地呈周期排列的固体。
晶体的特征:①有规则的几何形状;②具有一定的熔点。
【展示】几种晶体的模型,比较它们的性质。
(幻灯片)这些晶体的性质各不相同,是结构不同所致。
今天我们就来学习晶体的类型及其性质。
【板书】第一单元晶体的类型与性质【板书】第一节离子晶体、分子晶体和原子晶体【过渡】由离子键构成的化合物为离子化合物,常温下大多为晶体。
【板书】一、离子晶体【动画】播放自制或从网上下载的NaCl晶体结构模型课件(或展示模型),让学生从不同的侧面观察晶体的结构。
【强调】观察的重点是构成NaCl晶体的粒子及粒子间的排列方式。
【讲解】(结合NaCl晶体模型)在NaCl晶体中每个Na+同时吸引着6个Cl-,每个Cl-同时也吸引着6个Na+,向空间延伸,形成NaCl晶体。
晶体内无单个的分子,Na+、Cl-离子个数比为1:1。
【强调指出】NaCl是表示离子晶体中离子个数比的化学式,而不是表示分子组成的分子式。
根据离子晶体的晶胞,求阴、阳离子个数比的方法?①处于顶点上的离子:同时为8个晶胞共有,每个离子有1/8属于晶胞。
②处于棱上的离子:同时为4个晶胞共有,每个离子有1/4属于晶胞。
③处于面上的离子;同时为2个晶胞共有,每个离子有1/2属于晶胞。
④处于体心的离子:则完全属于该晶胞。
[学生练习]题目:在高温超导领域中,有一种化合物叫钙钛矿,其晶体结构中有代表性的最小单位结构如图所示试回答:(1)在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个?(2)在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数化是多少?[答案]6 3:1:1【板书】1.定义:离子间通过离子键结合而成的晶体叫离子晶体【引导回答并板书】2.构成晶体的粒子:阴、阳离子【板书】3.粒子间的作用:离子键(结合CsCl晶体模型让学生观察分析,描述CsCl晶体结构的特点)【过渡】物质结构决定物质性质,离子晶体具有什么性质呢?【板书】4.晶体的物理性质【指导阅读】教材第2页第五段。
关键点:化学键较强,破坏时耗能大。
【板书】(1)熔沸点较高、硬度较大【提问】NaCl是电解质,在熔融状态或水溶液中能导电,固态时能导电吗?【讲述】NaCl晶体虽然由离子构成,但因为离子间存在较强的离子键,离子不能自由移动,所以固态时不能导电。
【提问】为什么NaCl在熔融状态或水溶液中能导电?【回答】温度升高,离子运动加快,克服了阴阳离子间的引力,产生了能自由移动的阴阳离子,所以熔融状态的NaCl能导电;NaCl溶于水后,受水分子作用,形成能自由移动的水合钠离子和水含氯离子,所以能导电。
【板书】(2)导电性:熔融状态或溶于水时能导电,、固态时不导电【板书】(3)溶解性:不同的离子晶体,溶解度相差很大(可举例说明)【小结】1.离子间通过离子键结合而成的晶体叫离子晶体。
构成离子晶体的微粒是阳离子和阴离子。
离子晶体中,阳离子和阴离子间存在着较强的离子键,因此,离子晶体一般硬度较高,密度较大,熔、沸点较高。
2.一般地讲,化学式与结构相似的离子晶体,阴、阳离子半径越小,离子键越强,熔、沸点越高。
如:KCI<NaCI<NaF。
3.强碱、大部分盐、部分金属氧化物可形成离子晶体。
【反馈练习】1.下列物质中,属于离子晶体的是;含共价键的离子晶体是。
KBr、NaOH、HCl、CO2、NH4Cl、I22.下列说法正确的是(C )A.离子晶体中只含离子键B.不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键C.共价化合物分子里一定不含离子键D.非极性键只存在于双原于单质分子里【作业】1.阅读教材离子晶体部分。
2.练习册P2牛刀小试及基础巩固。
【板书设计】第一单元晶体的类型与性质第一节离子晶体、分子晶体和原子晶体一、离子晶体1.定义:离子间通过离子键结合而成的晶体叫离子晶体2.构成粒子:阴、阳离子3.粒子间的作用:离子键4.晶体的物理性质:(1)熔沸点较高、硬度较大(2)导电性:熔融状态或溶于水时能导电,固态时不导电(3)溶解性:不同的离子晶体,溶解度相差很大小结:1.离子间通过离子键结合而成的晶体叫离子晶体。
构成离子晶体的微粒是阳离子和阴离子。
离子晶体中,阳离子和阴离子间存在着较强的离子键,因此,离子晶体一般硬度较高,密度较大,熔、沸点较高。
2.一般地讲,化学式与结构相似的离子晶体,阴、阳离子半径越小,离子键越强,熔、沸点越高。
如:KCI<NaCI<NaF。
3.强碱、大部分盐、部分金属氧化物可形成离子晶体。
第二课时【引言】上节课我们学习了离子晶体的结构和性质,依此可以判断:NaF、单质碘、干冰、蔗糖、K2O、金刚石、白磷等几种物质中,NaF、K2O是离子晶体,其余皆非离子晶体。
我们常见的干冰、单质碘、蔗糖等在固态时也是晶体,这些晶体与离子晶体有无区别呢?下面我们学习第二种类型的晶体。
【板书】二、分子晶体【讲述】CO2常温下为气态,在降温或增大压强时,气体分于间距离减小,变不规则运动为有序排列,成为固态(干冰),说明CO2分子间必定存在某种作用力,这种作用力为分子间作用力。
【板书】1.分子间作用力(1)分子间作用力:把分子聚集在一起的作用力叫分子间作用力,又称范德华力(范德华—荷兰物理学家)。
【强调】分子间作用力只存在于分子间。
【提问】在NaCl、KOH等离子晶体中是否存在分子间作用力?【回忆】化学键:相邻的原子之间强烈的相互作用叫做化学键。
【讲解】与化学键相比,分子间作用力是一种比较弱的作用。
分子间作用力虽然较弱,但不同的分子间的作用相对强弱也略有不同,一般有这样的规律:组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力也越大。
分子间作用力的大小对物质的性质有影响吗?【讲解】气体分子能够凝结为液体和固体,是分子间作用力作用的结果。
固体熔化为液体要克服分子间作用力,所以分子间作用力越大,物质熔点越高;液体变为气体时,也需克服分子间作用力,分子间作用力越大,则越不易气化,物质沸点越高。
【实物投影】教材图1一4和图1-5几种物质熔、沸点与相对分子质量的关系。
【实物投影】教材图1一6一些氢化物的沸点,与图1一4、l-5对比。
【设问】是什么原因造成NH3、H2O、HF沸点反常?【讲述】因为它们的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用,使得它们只能在较高的温度下气化,这种分子之间的相互作用叫做氢键。
【板书】(2)氢键【讲述并板书】在某些氢化物分子间存在着一种比分于间作用力稍强的相互作用,称为氢键。
①强度:比分子间作用力稍强,但比化学键弱得多。
②表示方法:用“…”表示(利用实物投影讲解教材中HF、H2O氢键的表示法)。
③影响:氢键的存在使物质的熔点、沸点相对较高。
【讨论】1.存在氢键的物质为何熔点、沸点相对较高?2.热胀冷缩是一种物理现象,但水结冰时体积膨胀,即ρ冰<ρ水,为什么?【指导阅读】教材第4页第三自然段,强调氢键只存在于固态、液态物质中,气态时无氢键。
【讨论】如果水分子间无氢键存在,地球上将会是什么面貌?(讨论结果可能有多个,教师要适当进行小结)【过渡】水可结冰,CO2也可以形成晶体,食用蔗糖以及I2、H2、H2SO4等都可以晶体形式存在,这些晶体的形成都是通过分子间作用力结合在一起的。
这些晶体的结构和性质如何呢?【板书】2.分子晶体【课件】让学生观察干冰晶体结构模型并讲解,总结出分子晶体的定义。
【板书】(1)定义:分子间以分子间作用力相结合的晶体叫分子晶体。
【启发回答并板书】(2)构成粒子:分子(3)粒子间作用:分子间作用力【讲述】像干冰一样,其他分子晶体的构成粒子也是分子,所以分子晶体的化学式几乎都是分子式。
【板书】(4)分子晶体的一般物质类别【板书】(5)分子晶体的物理性质【幻灯片二】①熔点和沸点较低、硬度较小。
(学生分析原因)②导电性:固态及熔化时都不导电,溶于水时部分导电。
(举例)课本P5③溶解性:“相似相溶”。
【分析】分子晶体的构成粒子是分子,在固态及熔化状态时仍以分子形式存在,不能导电;像HCl这样的共价化合物固态时为分子晶体)溶于水后,在水分子的作用下共价键被破坏,可电离为自由移动的离子,因而导电。
【小结】(幻灯片)1.判断一种晶体是离子晶体还是分子晶体,一是看构成晶体的粒子的种类,二是看粒子之间的相互作用(结合力),这两点相互联系,缺一不可。
2.由晶体性质可推断晶体类型,由晶体类型也可推断晶体性质。
【反馈练习】(幻灯片)下列叙述不正确的是()A.由分子构成的物质其熔点一般较低B.分子晶体在熔化时,共价键没有被破坏C.分子晶体中分子间作用力越大,其化学性质越稳定D.物质在溶于水的过程中,化学键一定会被破坏或改变【作业】P8教材习题一、1,2;三、2、3练习册P4牛刀小试及基础巩固。